JP4741162B2 - Compressible glass ceramic, method for producing the same, and method for producing a dental prosthesis using the glass ceramic - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧縮可能なガラスセラミック、特に低溶融高膨張ガラスセラミックに関する。さらに、本発明は、このようなガラスセラミックの製造方法、およびこのようなガラスセラミックを使用する歯科用補綴物の製造方法に関する。最後に、本発明は、特に、ガラス組成物が、熱処理後も、安定したＣＴＥを維持するように、ガラス組成物の熱膨張係数（ＣＴＥｓ）を増加させることができる成分に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、熱および圧力作用のもとで可塑性をもって変形し得る、陶材または二珪酸リチウムセラミックに関する。
【０００３】
本発明に従うガラスセラミックによれば、たとえば、オールセラミックの歯科用補綴物、インレーおよびアンレーを製造することができるが、それはまた、既存の補綴物、または、他タイプの義歯の修復を実行するために、合金と組合せて利用され得る。
【０００４】
【従来の技術】
欧州特許出願０ ８２７ ９４１号明細書は、熱膨張係数９〜１０μｍ／ｍ・Ｋ（２０℃〜５００℃の温度範囲で測定）を有する焼結可能な二珪酸リチウムガラスセラミックを開示する。膨張係数は非常に低いので、貴金属合金に使用される従来の陶材塊とともに焼付けさせることができない。歯科技工士は、おおよそ等しい方法で加工でき、実質的に等しく、少なくとも相性のよい性質を有する陶材を最も好んで取扱うので、どんな事情にせよ１２μｍ／ｍ・Ｋ以上に、比較的低い熱膨張係数を増加させることが望ましいであろう。
【０００５】
さらに特に、欧州特許出願０ ８２７ ９４１号明細書の発明を構成する圧縮セラミックは、高い破断強度、低い圧縮温度および適度な透光性を有する一方、膨張が低すぎて、大部分について高い熱膨張係数を有する最新の焼付セラミックとともに焼付けさせることができないという不都合を有する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この目的のために直ちにふさわしい選択の１つは、周知のようにリュウサイトがＣＴＥを上げるので、リュウサイトを含む高膨張ガラスフリットを追加することである。しかしながら、周知のリュウサイトを含む高膨張ガラスフリット、たとえば、米国特許３，０５２，９８２号明細書においてWeinsteinによって記載されたような成分１、または欧州特許出願０ ４７５ ５２８号明細書に記載されたような高膨張フリットが、欧州特許出願０ ８２７ ９４１号明細書に従う二珪酸リチウムガラスに加えられているとき、この高膨張ガラスフリットに存在する所定の割合の酸化アルミニウムは、珪酸リチウムと反応して、珪酸アルミニウムリチウムを形成し、該珪酸アルミニウムリチウムは、ほぼゼロのＣＴＥを示す。したがって、ＣＴＥ増加効果の代わりに、このような周知のリュウサイトを含む高膨張フリットの応用は、ＣＴＥ値の減少効果を有する。その結果、この目標は達成されない。さらに、本発明者の研究は、高膨張リュウサイトを含むガラスの追加後、珪酸リチウム材料が、増加された膨張を最初に示す場合、材料が従来の熱処理工程を受けるとき、さらなるリュウサイトガラスフリットと珪酸リュウサイトとの間の反応を防止することができない。このことは、異なる陶材焼付段階の間、次第に減少しつつあるＣＴＥが発見される状況をもたらす。
【０００７】
米国特許６，１２０，５９１号明細書は、埋め込まれた正方晶系リュウサイト結晶を備えたガラス質マトリックスから成る歯科用陶材を開示する。この陶材は、熟成温度６００℃〜８８５℃および熱膨張係数１１〜１９μｍ／ｍ・Ｋ（２５℃〜５００℃の温度範囲で測定）を有する。正方晶系リュウサイトは、好ましくは細かく粒状にされ、１〜３μｍの直径を有する。
【０００８】
この正方晶系リュウサイトは、適切な割合で粉末金属酸化物および金属炭酸塩を混合することによって、形成される。その後、混合粉末は、ガラス溶融物を形作るまで加熱される。この溶融物は、急冷され、その後、ガラスは９５０℃〜１１００℃の高温に加熱され、１〜６時間保たれる。これによって、結晶構造材料が形成され、さらに成長する。任意に急冷工程は省略可能である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このシステムを研究する本発明者は、溶融ガラス相からの９５０〜１１００℃におけるリュウサイトの構成において、リュウサイトとガラスマトリックスとの間で相互作用が生じ、ガラスマトリックスとの相互作用によって、リュウサイトがさらに溶融するか、または結晶化するということを発見した。これらの結果として、熱処理において、セラミックまたは陶材製品は、熱膨張の点で安定しない。なぜなら熱膨張は直接にリュウサイト含有量に関係するからである。別段の記載がない限り、本明細書および請求項において、ＣＴＥは２０℃〜５００℃の温度範囲で測定された。
【００１０】
本発明者は、珪酸リチウムガラスに結晶形態で合成純リュウサイトを添加することによって、高く安定した熱膨張および低圧縮温度を有する構造の圧縮可能なガラスセラミックを製造することができることを今日発見し、ガラスセラミックは、結果として歯科医学において従来の焼付合金の従来構造と同様のセラミック塊とともに焼付けることができ、熱膨張係数１２〜１６μｍ／ｍ・Ｋ（２０℃〜５００℃での範囲で測定）を有する。さらに特に、驚くべきことにリュウサイトが高リュウサイトガラスフリットの形態で添加されず、結晶形態で微細粉末にされた純粋な合成リュウサイトとして添加された場合、この溶融反応は生じないことが発見された。添加されたリュウサイトの量によって、熱膨張を焼付けられる陶材に合わせて完全に調整することが可能であり、異なる焼付け段階の間、高リュウサイトフリットを添加する従来の場合のように熱膨張は低下しない。
【００１１】
珪酸リチウムガラスは合成純リュウサイトをよく濡らし、高い強度を材料に与える。このように本発明は、処理において要求される加熱工程を実行した後も安定した十分な強度と高い熱膨張とを有する圧縮可能な低溶融ガラスセラミックを提供することを可能にさせる。
【００１２】
このように本発明は、第１の局面において、
珪酸リチウムガラス３０．０〜９０．０重量％と、
合成純リュウサイト１０．０〜７０．０重量％とを、
含有する圧縮可能なガラスセラミックに関する。
【００１３】
他の有利な点は、不活性なリュウサイト結晶の追加によって、圧縮中の成形物塊との反応性が、リュウサイト−珪酸リチウム比に比例して直線的に減少することである。
【００１４】
リュウサイト（Ｋ₂Ｏ.Ａｌ₂Ｏ₃.４ＳｉＯ₂）は、高い熱膨張係数を有する。リュウサイトは、２つの結晶形態、すなわち、正方晶系および立方晶系の形態で生じ得る。正方晶系リュウサイトと立方晶系リュウサイトとの間の可逆変化は、６２５℃で生じ、６２５℃よりも低いときには正方晶系の形態が安定し、それよりも高いときには立方晶系の形態が安定する。熱膨張を増加させるために、正方晶系リュウサイトの結晶化が望ましい。実際、この結晶形態では、約２２μｍ／ｍ・Ｋの膨張を有する。立方晶系のリュウサイトは、対照的に、約１０μｍ／ｍ・Ｋの膨張しか有しない。
【００１５】
結晶状リュウサイトは、長石からのみならず、たとえば、ＫＨＣＯ₃、Ａｌ₂Ｏ₃およびＳｉＯ₂の混合物から調製され得る。これらの混合物はリュウサイトの化学量論的組成を有するように構成される。このように、結晶化後、理論上は、１００体積％までの正方晶系リュウサイトが形成され得る。調製方法の間、ガラス相が生じないことが保証されるべきである。したがって、リュウサイトが合成リュウサイトの融点である約１６５０℃よりも低い温度で形成される。十分な転換率にするために、リュウサイトは、好ましくは、約１４００℃よりも高い温度で合成される。非常に良い良好な結果は、リュウサイトが１５００℃と１６３０℃との間の温度で粉末の出発物質から調製されるときに得られる。このように調製されたリュウサイトは、合成（純）リュウサイトと呼ばれる。本発明に従えば、ガラス、特に二珪酸リチウムガラスの膨張を増加させるためのガラス相のない結晶形態におけるこの合成リュウサイトが使用される。
【００１６】
合成リュウサイトを使用することによって、二珪酸リチウムとの反応は防止される。合成リュウサイトは、高い融点（約１６８５℃）を有し、驚くべきことに、焼結中（１０００℃）は反応しない。これは、長石から再生したリュウサイトのように、ガラス相から結晶化するリュウサイトとは対照的である。
【００１７】
合成リュウサイトの調製は、それ自体知られていることに、付随的に注意されたい。
【００１８】
米国特許４１，１０１，３３０号明細書は、合成リュウサイトを調製する方法を記載している。この（合成）リュウサイトは、かすみ石閃長岩、および加えられるガラスの熱膨張を増加させる、たとえば歯科適用に関する原材料として推奨されるこの組合せに導入される。
【００１９】
記載されたリュウサイト／かすみ石閃長岩材料はまた、ナトリウム、カリウムおよび炭酸リチウムを含む。さらに、かすみ石閃長岩は、多くの珪酸アルミニウムを含む。このことは、欧州特許出願０，８２７，９４１号明細書に関連して上で概説されたように、珪酸リチウムガラスを使用する上で、同じ問題を引き起こす。
【００２０】
米国特許５，６２２，５５１号明細書はまた、歯科用陶材における成分として合成正方晶系リュウサイトを記載し、熱膨張係数の設定を指摘する。正方晶系リュウサイトが混合されるガラス組成物は、アルカリ金属珪酸アルミニウムガラス組成物である。リチウムガラス組成物の問題および本発明に従う解決手段は、与えられてはいない。
【００２１】
本発明に従って使用される合成リュウサイトは、好ましくは、合成リュウサイトの調製方法から得られ、該方法において、リュウサイトに望ましい割合で、少なくとも炭酸カリウム、酸化アルミニウムおよび酸化珪素が、好ましくは、１００μｍ未満の粒子サイズを有する粉末形態で、好ましくは粉砕によって混合され、混合物は、オーブンで１４００℃および形成されるリュウサイトの溶融温度の間の温度まで加熱される。加熱工程は、通常は、約１〜１０時間かかる。焼結によって得られたリュウサイトは、続いて１〜１００μｍの平均粒径を有する粉末にされる。
【００２２】
第２の局面において、本発明は、ガラス組成物の熱膨張を安定的に増加させるための合成リュウサイトの使用に向けられる。ここで、安定とは、加熱工程を５回経た上での熱膨張が、各加熱工程後に測定したとき、平均から０．４μｍ／ｍ・Ｋ未満だけ外れるＣＴＥ値を有することを意味すると理解される。
【００２３】
第１の局面では、本発明は、述べられたように、特に合成純リュウサイトで変性された二珪酸リチウムガラスセラミックに向けられる。珪酸リチウムガラスにおいては、Ｌｉ₂ＯおよびＳｉＯ₂が４分の１と３分の２との間の相互重量比で存在する。
【００２４】
ガラスセラミックは、ガラス微粒子が形成されるように、原材料を溶融し、溶融物を急冷することによって、製造される。ガラスは乾燥され、粉砕される。珪酸リチウムの組成は、７００℃〜９００℃で低い粘度を有し、したがって圧縮セラミックとして非常に適している。しかしながら、ガラスセラミックのＣＴＥ（±１０μｍ／ｍ・Ｋ）は低すぎるため、金属セラミックに関して従来のセラミック塊とともに焼付けることができない。
【００２５】
本発明に従う合成純リュウサイトを加えることが可能な、非常に適した二珪酸リチウムガラス組成物が、欧州特許出願０ ５３６ ５７２号明細書に記載されている。この欧州特許出願において記載および提案され、かつこれに従う珪酸リチウムガラス組成物は、参照によって本明細書に組込まれる。さらに詳しくは、そこに記載された二珪酸リチウムガラス組成物は、８〜１９％のＬｉ₂Ｏ、０〜５％のＮａ₂Ｏ、０〜７％のＫ₂Ｏ、０〜８％のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ、０〜１０％のＣａＯ、０〜６％のＳｒＯ、０〜６％のＢａＯ、２〜１２％の（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）、０〜７％のＺｎＯ、０〜１１％のＡｌ₂Ｏ₃、１．５〜１１％のＺｎＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃から調製され、（Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）と（ＺｎＯ＋Ａｌ₂Ｏ₃）との間のモル比が０．０７５と１．２５との間であり、その残余はＳｉＯ₂からなり、結晶核生成剤として１．５〜７％のＰ₂Ｏ₅および／または０．０００１〜０．１％のＰｄが存在する。一方、任意に着色剤またはその他の従来の加工補助剤および添加剤が存在し得る。ここで、別段の記載がない限り、本明細書の以下に記載されるように、全ての百分率は組成物の全重量に基づく重量百分率である。
【００２６】
欧州特許出願０ ９１６ ６２５号明細書においてはまた、二珪酸リチウムガラスセラミックからなる歯科用製品の調製が記載されている。そこで記載されている二珪酸リチウム組成物は、本発明に適用可能であり、これらの組成物は参照によって本明細書に組込まれる。
【００２７】
すでに述べられた欧州特許出願０ ８２７ ９４１号明細書に記載されているような組成物もまた適している。参照によって本明細書に同様に組込まれたこれらの組成物において、前記欧州特許出願における発明に従えば、０．１〜６％のＬａ₂Ｏ₃が存在することが要求され、成分は、本発明にとっては余分なものであり、いずれにしても単に任意の成分である。この引用文献から組成物は、５７〜８０％のＳｉＯ₂、１１〜１９％のＬｉ₂Ｏ、０〜５％のＡｌ₂Ｏ₃、０．１〜６％のＬａ₂Ｏ₃（Ａｌ₂Ｏ₃＋Ｌａ₂Ｏ₃の含有量は０．１〜７％）、０〜５％のＭｇＯ、０〜８％のＺｎＯ（ＭｇＯ＋ＺｎＯの含有は０．１〜９％）、０〜１１％のＰ₂Ｏ₅および０〜１３．５％のＫ₂Ｏを含む。一方で、さらに着色剤および添加剤が存在する。
【００２８】
合成リュウサイトは、１０重量％と７０重量％との間の量で使用される。７０％よりも高いリュウサイトの重量百分率において、個々のリュウサイト粒子は相互に接触し、珪酸リチウムは微粒子間に入り込むようにだけ機能する。実際、強さと安定性との観点から、最良の結果は、リュウサイトの上限が６０％であり、好ましくは、５０重量％であるときに得られる。実際、１０％の下限は臨界未満であり、合成物全体に関して予期されたＣＴＥ値によって定められる。通常、２０重量％と５０重量％との間で、合成リュウサイトは使用されるであろう。
【００２９】
本発明に従う圧縮可能なセラミックの本質的成分に加えて、たとえば０〜６．０重量％の歯科適用のための圧縮セラミックに関してそれ自身周知のその他の追加のみならず、従来の色成分が０〜８．０重量％存在し得る。好ましくは、色成分は、たとえば、上述の欧州特許出願０ ８２７ ９４１号明細書で特定されている量で記載されているような、酸化ガラス色素（ａ）および／または単一色粒子（ｂ）からなる。好ましくは酸化ガラス色素として、ＴｉＯ₂、ＣｅＯ₂および／またはＦｅ₂Ｏ₃が使用され、単一色粒子として、尖晶石が存在し得る。その他の追加の例は、ＺｒＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃である。
【００３０】
さらに、本発明は、このようなガラスセラミックの製造方法に関し、該方法において、３０〜９０重量部の珪酸リチウムガラス粉末と、１０〜７０重量部の合成リュウサイト粉末とが混合され、混合物が、焼結製品が得られるまで真空中で加熱される。
【００３１】
たとえば、１μｍと１００μｍとの間、好ましくは１μｍと４０μｍとの間、さらに好ましくは１μｍと１０μｍとの間、最も好ましくは１μｍと５μｍとの間の平均粒径を有する合成リュウサイトが、ガラスセラミック粉末と集中的に混合される。リュウサイトが粗くなればなるほど、最終的に得られるガラスセラミックも強度も低くなるであろう。さらに、より小さいリュウサイト微粒子の使用においては、応力が最終的なガラスにもほとんど生じない。１μｍ〜５μｍの範囲の、好ましくは１μｍ〜３μｍ範囲のリュウサイト粒子を使用するとき、セラミックまたは陶材は、実際、亀裂の発生なしに無限に焼付け可能である。
【００３２】
このガラスセラミック粉末は、たとえば、ちなみに任意に使用されるどの単一色粒子もなしに、たとえば１１００℃と１７００℃との間の温度で適当な珪酸リチウムガラスを溶融し、次いでこの溶融物を水中に注ぎ、それによって微粒子を形成し、その後このガラス微粒子を所望の粒径に粉砕することによって得られる。ガラス微粒子の粉砕の程度は、１μｍと１００μｍとの間、好ましくは、１μｍと４０μｍとの間、好ましくは１μｍと１０μｍとの間であり、好ましくはこの粉砕の程度は、リュウサイトの粉砕の程度に対応する。混合は、７０／３０から１０／９０（リュウサイト／珪酸リチウムガラス）までの重量比でなされる一方で、集中的な混合が粉砕またはその他の方法でなされ得る。このように調製された粉末混合物には、単一色粒子およびその他の望まれる添加剤も同様に加えられる。次いで粉末は適切に圧縮され、所定の寸法のペレットを形成する。ガラスセラミックペレットは、その後、真空中で、通常４００℃〜１１００℃の温度で、もっともいずれにせよ、リュウサイト粒子が溶けない温度で、焼結を達成するための１または２以上の熱処理にさらされる。このようにして得られた凝縮されたペレットは歯科用材料として使用されるものである。
【００３３】
最後に、本発明はまた、歯科用製品の製造方法に関し、該方法において、請求項５に従って得られる焼結生成物が、高温で、しかしながら合成リュウサイトの融点よりも低い温度で、好ましくは７００℃〜１２００℃の温度で、かつ、加圧によって、好ましくは２〜１０バールの圧力で、歯科用補綴物を形成するために圧縮される。このような圧縮は好ましくは機械でなされる。
【００３４】
歯科用補綴物は、後に焼付陶材とともに焼付け可能であり、または、コーティングとして、セラミック、焼結セラミック、ガラスセラミック、ガラス、釉薬および／または複合物が塗布可能である。コーティングは、６５０℃〜９５０℃の焼結温度、および被覆される歯科用製品よりも低い線膨張係数（熱膨張係数）を適切に有する。好ましくは、コーティングの線膨張係数は、歯科用製品の線膨張係数から±３．０μｍ／ｍ・Ｋ以上外れない。
【００３５】
本発明に従うリュウサイト変性珪酸リチウムガラスセラミックは、従来の陶材焼付塊の膨張要件を満たす。材料の圧縮性は良好である。材料を、たとえばキャララ（Ｃａｒｒａｒａ：登録商標）陶材とともに圧縮して焼付け可能であるために、以下の要件を満たさなければならない。
【００３６】
圧縮温度は、歯科実験室のオーブンにおける使用に適するように、１１３０℃よりも下でなければならない。埋込塊と材料との反応性を低減するために、実際の圧縮温度は１０００℃よりも下でなければならないであろう。
【００３７】
熱膨張係数（Ｃ.Ｔ.Ｅ.）は、好ましくは、１５．０±０．３＊１０^-6℃^-1（２５〜５００℃の範囲内で測定）の範囲内である。材料は８５０℃よりも上の温度で５回焼成する間、熱的に安定し、寸法が安定していなければならない。
【００３８】
さらに、本発明は、歯科用製品の製造方法に関し、上述のガラスセラミックの製造方法から得られる焼結生成物を切削し、任意に陶材とともに焼付けるすることによって、歯科用補綴物または焼付けられるべき陶材に対する支持構造を製造することを含む。さらに、本発明は、歯科用製品の製造方法に関し、本発明に従うガラスセラミックを部分的に焼結し、続いて焼結収縮率だけ拡大された形に部分的に焼結されたガラスセラミックを研削することによって、歯科用補綴物または焼付けられるべき陶材に対する支持構造を製造し、その後最終密度まで研削された生成物を焼結することを含む。この実施形態では、ガラスセラミックは、第１の工程において完全には焼結されない。焼結工程は、適切な時期、すなわち焼結されるべき粒子間に浮出しが生じるときに中断される。これは、たとえば、好ましくは、約７５０℃〜８５０℃の温度で数分間（３〜１０分間、好ましくは５分）予め焼結することによって行われる。最後の焼結は、たとえば、好ましくは、約９００℃〜１０５０℃の温度で数分間（３〜１０分間、好ましくは５分間）焼結することによって行われる。
【００３９】
予備的焼結がなされるとき、密度はより低くなり、したがって、予め焼結される生成物の体積は、補綴物または支持構造の予期される体積よりも大きい。歯科技工士は、焼結収縮率に合わせた形態を使用することによって、このことを考慮に入れるであろう。
【００４０】
上述の両方法において、研削は、好ましく、コンピュータ支援設計システムによって生成されるデータファイルによって制御される、コンピュータ制御切削機械を利用して実行される。このようなＣＡＤ・ＣＡＭシステムは周知であり、特に、Jef M. van der Zel et al.による「フルセラミッククラウンのＣＡＤ／ＣＡＭ製造用ＣＩＣＥＲＯシステム」（"The CICERO system for CAD/CAM fabrication of full ceramic crowns"in The Journal of Prosthetic Dentistry,Vol.85,no.3 （March 2001）,pp.261-267）において記載されている。
【００４１】
【発明の実施の形態】
歯科用製品の製造方法は、さらに詳細に検討される。もっとも、検討される実施形態は、方法を限定するために意図されてはいない。
【００４２】
患者が、たとえば歯冠（クラウン）を合わせられる前に、天然歯は歯根まで切削されなければならない。歯根から、石膏模型が作られる。石膏模型上には、約０．７ｍｍの厚みのワックス層が塗布される。キャップの頂部には、直径２〜３ｍｍ、長さ５〜６ｍｍのランナチャネルが設けられる。キャップの型どり後、キャップは適切に乾燥され、石膏模型から取られる。実験室における実験のために、金属模型が使用され得る。なぜなら、再使用できるからである。
【００４３】
ワックスキャップは、マッフルベースに取付けられる。キャップが取付けられるシリンダは、結局は圧縮チャネルを形成する。マッフルベース上には、強化用のプラスチックリングを有する紙シリンダが、固定される。その全体はその後従来の埋込塊で充填され、充填中、マッフルベースは、埋込塊から気泡を除去するために振動プレート上に置かれる。充填後、埋込塊は、特定時間室温に置かれることによって硬化される。硬化後、紙シリンダおよびマッフルベースは除去される。残されたものは硬化した埋込塊のシリンダ（マッフル）である。
【００４４】
マッフルに静止するワックスキャップは、高い温度で蒸着される。マッフルにやがて残されるものは、ワックスキャップの形状を有するキャビティである。
【００４５】
マッフルは圧縮手順のために直ちに用意される。その目的のために、マッフルは、燃焼オーブンから熱いまま取り出され、その後、本発明に従うセラミックの圧縮ペレットが圧縮チャネルに敷かれる。その後、酸化アルミニウムのシリンダ（プランジャ）が圧縮チャネルに素早く装着され、シリンダは、圧縮チャネルに対して正確に嵌合する。その後、その全体が、セラクイックプレス（Ｃｅｒａ Ｑｕｉｃｋ Ｐｒｅｓｓ：登録商標）オーブンの中に置かれる。オーブンは、マッフルを正確な圧縮温度にするために熱処理を経る。マッフルは、その後オーブンから取り出され、圧力下に置かれ、調節された圧力下で、シリンダをマッフルに対して押付け、特定時間この圧力を維持する。
【００４６】
温度および圧力などの圧縮パラメータは、圧縮時において重要なものである。温度は、圧縮するために材料を十分な粘度にするほどに高くなければならないが、材料を埋込塊と反応させるほど高くはない。圧力および圧力の持続時間は、極小の孔がキャップ中に後に残るように制御されなければならない。
【００４７】
マッフルが冷却された後、キャップを、取り外することができる。プランジャの侵入深さは著しく、この一部はダイヤモンドを用いて除去される。埋込塊は後に２〜２．５バールの圧力で５０μｍのガラス球でサンドブラストによって除去される。
【００４８】
キャップは、外された後、ランナチャネルを通ってプランジャーに取付けられたままである。このランナチャネルは除去される。
【００４９】
キャップ上には、その後、陶材が焼付けられ、これによって歯冠を形成する。それぞれの焼付けサイクルの後、そのはめ合いは、金属模型にキャップを嵌め込むことによってチェックされ得る。キャップは５回の焼付けサイクルの後、変形してしまってはならない。
【００５０】
本発明は、以下の限定しない実施例を参照して、さらに記載される。
実施例において、１３質量％の長石と、３３質量％の酸化リチウムと、５４質量％の酸化珪素からなる長石質珪酸リチウムガラスフリットが形成された。この組成物に加えて、珪酸リチウムガラスが形成され、Ｐ₂Ｏ₅が結晶核生成剤として加えられた。計量された化学物質は、チルチングミキサにおいて混合され、ムライトるつぼに置かれ、オーブンに置かれる。オーブンは毎分１．３℃の勾配で１３４０℃まで加熱され、その後４時間この温度で維持される。加熱時において、全ての化学物質が酸化物の形態に分解する。気泡の形態で反応生成物を除去するために、溶融物の粘度が十分に低くなければならず、したがって、温度は十分に高くなる。全ての化学物質が分解することを確実にするために、オーブンは１３４０℃で４時間保たれる。
【００５１】
オーブンサイクルの後、ガラス溶融物は水に注がれる（急冷）。温度ショック（１３４０℃から２５℃）の結果として、ガラスは微粒子としてばらばらになる。微粒子は乾燥され、粉末（ガラスフリット、粒径１０６μｍよりも小）に粉砕される。ＣＴＥは、α（２５〜５００℃）＝９．８６＊１０^-6℃^-1であり、強度は±２００ＭＰａである。
【００５２】
実施例１（比較例）
高リュウサイトガラスフリット（米国特許３，０５２，９８２号明細書による成分１）が、記載された珪酸リチウムと、４０：６０の重量比で混合される。膨張値は、表１に与えられる。熱膨張係数はそれぞれの焼付け段階で次第に減少する。
【００５３】
実施例２
合成リュウサイトの生成のために、３つの異なる方法が続いて、相互に比較された。３つの方法は、異なる熱処理の後に正方晶系リュウサイトに転換される同一の化学物質の組成物（Ｋ₂ＣＯ₃２８．８重量％、Ａｌ₂Ｏ₃２１．２重量％、ＳｉＯ₂（クリストバル石）５０重量％）から出発した。１５５０℃で実行された方法のみがよい生成物を産生した。１７００℃で実行された方法は、不安定性を引き起こすガラス相を産生した。１３４０℃での方法はリュウサイトへの不十分な転換を与えた。
【００５４】
熱処理において最も重要な相違は、最高温度である。これらは、図１に見受けられる、１７００℃、１５５０℃および１３４０℃である。リュウサイトは、図２のフローチャートに従って生成された。
【００５５】
焼結ペレットに関して、後に、強度試験および膨張試験のために、棒材が、のこ挽きされ、粉砕された。
【００５６】
１５５０℃でのリュウサイトの調製
リュウサイトは、るつぼに引き入れなかった。なぜなら、るつぼの外側で見られる変色がないからである。１５５０℃で調製されたリュウサイトによって実施例がなされる。最高温度を１５５０℃とする温度サイクルは、熱膨張係数α（２５〜５００）℃＝１４．３０＊１０^-6℃^-1（２５〜５００℃）、および強度１３１ＭＰａを有する。これらの値は、膨張要件の１５．００±０．３０＊１０^-6℃^-1および強度の目標値の±２００ＭＰａよりも下ではあるが、さらに最適化可能である。
【００５７】
１５５０℃で得られた生成物は、実施例１に従ってテストされた。その結果は、表１に示される。
【００５８】
【表１】

【００５９】
【発明の効果】
珪酸リチウムガラスに結晶形態で合成純リュウサイトを加えることによって、高く安定した熱膨張および低圧縮温度を有する構造の圧縮に関するガラスセラミックを製造することができ、ガラスセラミックは、結果として歯科医学において従来の焼付合金の従来構造と同一のセラミック塊と焼付けられることができ、熱膨張係数１２〜１６μｍ／ｍ・Ｋ（２０〜５００℃での範囲で測定）を有する。
【００６０】
さらに、ガラスセラミックの製作方法から得られる焼結生成物を切削し、任意に陶材とともに焼付けることによって、歯科用補綴物または焼付けられるべき陶材に対する支持構造を製造することを含む方法によって、または、ガラスセラミックを部分的に焼結し、続いて焼結収縮率だけ拡大された形に部分的に焼結されたガラスセラミックを研削することによって、歯科用補綴物または焼付けられるべき陶材に対する支持構造を製造し、その後最終密度まで焼結することを含む方法によって、ガラスセラミックを使用した歯科用製品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成リュウサイトの生成に関する温度プロファイルを示す図である。
【図２】珪酸リチウムガラスおよびリュウサイト粉末の製造工程のフローチャートを示す図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressible glass ceramic, in particular a low melting high expansion glass ceramic. Furthermore, the present invention relates to a method for producing such a glass ceramic and a method for producing a dental prosthesis using such a glass ceramic. Finally, the present invention relates in particular to components that can increase the coefficient of thermal expansion (CTEs) of the glass composition so that the glass composition maintains a stable CTE after heat treatment.
[0002]
More particularly, the present invention relates to porcelain or lithium disilicate ceramic that can be plastically deformed under the action of heat and pressure.
[0003]
According to the glass-ceramic according to the invention, for example, all-ceramic dental prostheses, inlays and onlays can be produced, which are also used to carry out restoration of existing prostheses or other types of dentures In addition, it can be used in combination with an alloy.
[0004]
[Prior art]
European patent application 0 827 941 discloses a sinterable lithium disilicate glass ceramic having a thermal expansion coefficient of 9 to 10 μm / m · K (measured in the temperature range of 20 ° C. to 500 ° C.). The coefficient of expansion is so low that it cannot be baked with conventional porcelain masses used for precious metal alloys. Dental technicians are most likely to handle porcelain that can be processed in roughly equal ways, are substantially equal, and at least have compatible properties, so under any circumstances a relatively low thermal expansion above 12 μm / m · K It would be desirable to increase the factor.
[0005]
More particularly, the compressed ceramic constituting the invention of European patent application 0 827 941 has high breaking strength, low compression temperature and moderate translucency, while expansion is too low and for the most part high thermal expansion. It has the disadvantage that it cannot be baked with the latest baked ceramics with a modulus.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
One option that is immediately suitable for this purpose is to add a high expansion glass frit containing leucite as leucite raises the CTE as is well known. However, high-expansion glass frit containing well-known leucite, such as component 1 as described by Weinstein in US Pat. No. 3,052,982, or described in European patent application 0 475 528 When such a high expansion frit is added to a lithium disilicate glass according to European Patent Application 0 827 941, a certain proportion of aluminum oxide present in the high expansion glass frit reacts with the lithium silicate. Lithium aluminum silicate is formed, and the lithium aluminum silicate exhibits a substantially zero CTE. Therefore, instead of the CTE increasing effect, the application of the high expansion frit including such known leucite has a CTE value decreasing effect. As a result, this goal is not achieved. Furthermore, the inventors' research has shown that after addition of glass containing high expansion leucite, if the lithium silicate material initially exhibits increased expansion, when the material undergoes a conventional heat treatment step, additional leucite glass frit is obtained. The reaction between the silica and silicate leucite cannot be prevented. This leads to a situation where CTEs that are gradually decreasing during different porcelain baking stages are discovered.
[0007]
US 6,120,591 discloses a dental porcelain consisting of a vitreous matrix with embedded tetragonal leucite crystals. This porcelain has an aging temperature of 600 ° C. to 885 ° C. and a thermal expansion coefficient of 11 to 19 μm / m · K (measured in a temperature range of 25 ° C. to 500 ° C.). The tetragonal leucite is preferably finely granulated and has a diameter of 1 to 3 μm.
[0008]
This tetragonal leucite is formed by mixing powder metal oxide and metal carbonate in appropriate proportions. The mixed powder is then heated until it forms a glass melt. This melt is quenched and then the glass is heated to a high temperature of 950 ° C. to 1100 ° C. and held for 1 to 6 hours. As a result, a crystal structure material is formed and further grown. Optionally, the rapid cooling step can be omitted.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The inventor who studies this system, in the configuration of leucite from 950 to 1100 ° C. from the molten glass phase, interaction occurs between leucite and the glass matrix, and due to the interaction with the glass matrix, leucite Has been found to melt or crystallize further. As a result of these, during heat treatment, ceramic or porcelain products are not stable in terms of thermal expansion. This is because thermal expansion is directly related to leucite content. Unless stated otherwise, in this specification and claims, CTE was measured in the temperature range of 20 ° C to 500 ° C.
[0010]
The present inventors have now discovered that by adding synthetic pure leucite in crystalline form to lithium silicate glass, it is possible to produce a compressible glass ceramic with a structure having a high and stable thermal expansion and a low compression temperature. As a result, glass ceramic can be baked together with a ceramic mass similar to the conventional structure of conventional baking alloys in dentistry, with a coefficient of thermal expansion of 12-16 μm / m · K (measured in the range of 20 ° C. to 500 ° C. ). More particularly, it was surprisingly found that this melting reaction does not occur when leucite is not added in the form of a high leucite glass frit, but as pure synthetic leucite finely divided in crystalline form. It was done. Depending on the amount of leucite added, the thermal expansion can be perfectly adjusted for the porcelain being baked, and during the different baking stages, as in the conventional case of adding high leucite frit Will not drop.
[0011]
Lithium silicate glass wets synthetic pure leucite well and gives the material high strength. Thus, the present invention makes it possible to provide a compressible low-melting glass ceramic having a stable and sufficient strength and a high thermal expansion even after performing the heating step required in the process.
[0012]
Thus, the present invention in the first aspect,
30.0-90.0% by weight of lithium silicate glass,
Synthetic pure leucite 10.0-70.0 wt%,
It relates to a compressible glass ceramic.
[0013]
Another advantage is that the addition of inert leucite crystals reduces the reactivity with the compact mass during compression linearly in proportion to the leucite-lithium silicate ratio.
[0014]
Leucite (K ₂ O.Al ₂ O _Three .4SiO ₂ ) Has a high coefficient of thermal expansion. Leucite can occur in two crystalline forms: tetragonal and cubic. The reversible change between tetragonal leucite and cubic leucite occurs at 625 ° C, the tetragonal morphology is stable below 625 ° C, and the cubic morphology is above that Stabilize. In order to increase thermal expansion, crystallization of tetragonal leucite is desirable. In fact, this crystalline form has an expansion of about 22 μm / m · K. Cubic leucite, in contrast, has an expansion of only about 10 μm / m · K.
[0015]
Crystalline leucite is not only from feldspar, but, for example, KHCO _Three , Al ₂ O _Three And SiO ₂ From a mixture of These mixtures are configured to have a leucite stoichiometric composition. Thus, theoretically, up to 100% by volume of tetragonal leucite can be formed after crystallization. During the preparation process it should be ensured that no glass phase occurs. Accordingly, leucite is formed at a temperature lower than about 1650 ° C., which is the melting point of synthetic leucite. To achieve sufficient conversion, leucite is preferably synthesized at temperatures above about 1400 ° C. Very good results are obtained when leucite is prepared from a powdered starting material at a temperature between 1500 ° C and 1630 ° C. The leucite prepared in this way is called synthetic (pure) leucite. According to the invention, this synthetic leucite is used in a crystalline form without a glass phase to increase the expansion of glass, in particular lithium disilicate glass.
[0016]
By using synthetic leucite, reaction with lithium disilicate is prevented. Synthetic leucite has a high melting point (about 1685 ° C.) and surprisingly does not react during sintering (1000 ° C.). This is in contrast to leucite which crystallizes from the glass phase, such as leucite regenerated from feldspar.
[0017]
Note that the preparation of synthetic leucite is known per se.
[0018]
U.S. Pat. No. 41,101,330 describes a method for preparing synthetic leucite. This (synthetic) leucite is introduced in this combination recommended as a raw material for dental applications such as nepheline syenite and increasing the thermal expansion of the added glass.
[0019]
The described leucite / glenite syenite material also includes sodium, potassium and lithium carbonate. In addition, the nepheline syenite contains a lot of aluminum silicate. This causes the same problems in using lithium silicate glass, as outlined above in connection with European Patent Application 0,827,941.
[0020]
US Pat. No. 5,622,551 also describes synthetic tetragonal leucite as a component in dental porcelain and points out the setting of the coefficient of thermal expansion. The glass composition mixed with tetragonal leucite is an alkali metal aluminum silicate glass composition. The problem of the lithium glass composition and the solution according to the invention are not given.
[0021]
The synthetic leucite used according to the invention is preferably obtained from a method for preparing synthetic leucite, in which at least potassium carbonate, aluminum oxide and silicon oxide, preferably 100 μm, in the proportions desired for leucite. In powder form with a particle size of less than, preferably mixed by grinding, the mixture is heated in an oven to a temperature between 1400 ° C. and the melting temperature of the leucite formed. The heating process usually takes about 1 to 10 hours. The leucite obtained by sintering is subsequently made into a powder having an average particle size of 1-100 μm.
[0022]
In a second aspect, the present invention is directed to the use of synthetic leucite for stably increasing the thermal expansion of a glass composition. Here, stable is understood to mean that the thermal expansion after 5 heating steps has a CTE value that deviates by less than 0.4 μm / m · K from the average when measured after each heating step. The
[0023]
In a first aspect, the present invention is directed to a lithium disilicate glass ceramic modified, in particular, with synthetic pure leucite, as described. In lithium silicate glass, Li ₂ O and SiO ₂ Are present in a mutual weight ratio between one quarter and two thirds.
[0024]
Glass ceramics are manufactured by melting raw materials and quenching the melt so that glass particulates are formed. The glass is dried and crushed. The composition of lithium silicate has a low viscosity between 700 ° C. and 900 ° C. and is therefore very suitable as a compressed ceramic. However, the CTE (± 10 μm / m · K) of the glass ceramic is too low to be baked with conventional ceramic masses for metal ceramics.
[0025]
A very suitable lithium disilicate glass composition to which synthetic pure leucite according to the invention can be added is described in European patent application 0 536 572. The lithium silicate glass composition described and suggested in this European patent application and in accordance therewith is incorporated herein by reference. More particularly, the lithium disilicate glass composition described therein is 8-19% Li ₂ O, 0-5% Na ₂ O, 0-7% K ₂ O, 0-8% Na ₂ O + K ₂ O, 0-10% CaO, 0-6% SrO, 0-6% BaO, 2-12% (Na ₂ O + K ₂ O + CaO + SrO + BaO), 0-7% ZnO, 0-11% Al ₂ O _Three 1.5-11% ZnO + Al ₂ O _Three Prepared from (Na ₂ O + K ₂ O + CaO + SrO + BaO) and (ZnO + Al ₂ O _Three ) Is between 0.075 and 1.25, the remainder being SiO ₂ And 1.5 to 7% P as a crystal nucleation agent ₂ O _Five And / or 0.0001-0.1% Pd is present. On the other hand, optionally colorants or other conventional processing aids and additives may be present. Here, unless stated otherwise, all percentages are weight percentages based on the total weight of the composition, as described herein below.
[0026]
European patent application 0 916 625 also describes the preparation of dental products made of lithium disilicate glass ceramic. The lithium disilicate compositions described therein are applicable to the present invention and these compositions are incorporated herein by reference.
[0027]
Also suitable are compositions as described in the already mentioned European patent application 0 827 941. In these compositions, also incorporated herein by reference, 0.1-6% La according to the invention in said European patent application ₂ O _Three Is required and the components are extra for the present invention and are in any case simply optional components. From this reference, the composition is 57-80% SiO. ₂ 11-19% Li ₂ O, 0-5% Al ₂ O _Three 0.1-6% La ₂ O _Three (Al ₂ O _Three + La ₂ O _Three Content is 0.1-7%), 0-5% MgO, 0-8% ZnO (MgO + ZnO content is 0.1-9%), 0-11% P. ₂ O _Five And 0 to 13.5% K ₂ O is included. On the other hand, there are further colorants and additives.
[0028]
Synthetic leucite is used in an amount between 10% and 70% by weight. At leucite weight percentages higher than 70%, the individual leucite particles are in contact with each other and the lithium silicate functions only to penetrate between the fine particles. Indeed, from a strength and stability point of view, the best results are obtained when the upper limit of leucite is 60%, preferably 50% by weight. In fact, the lower limit of 10% is subcritical and is determined by the expected CTE value for the entire composition. Typically, synthetic leucite will be used between 20% and 50% by weight.
[0029]
In addition to the essential components of the compressible ceramic according to the present invention, the conventional color components of 0 to 6.0% by weight, as well as other additions known per se for compressed ceramics for dental applications, It may be present at 8.0% by weight. Preferably, the color component is from an oxidized glass dye (a) and / or single color particles (b), as described, for example, in the amounts specified in the above-mentioned European patent application 0 827 941. Become. Preferably, TiO 2 is used as the glass oxide pigment. ₂ , CeO ₂ And / or Fe ₂ O _Three May be used and spinel may be present as single color particles. Other additional examples are ZrO ₂ And Al ₂ O _Three It is.
[0030]
Furthermore, the present invention relates to a method for producing such a glass ceramic, in which 30 to 90 parts by weight of lithium silicate glass powder and 10 to 70 parts by weight of synthetic leucite powder are mixed, Heat in vacuum until a sintered product is obtained.
[0031]
For example, synthetic leucite having an average particle size of between 1 and 100 μm, preferably between 1 and 40 μm, more preferably between 1 and 10 μm, most preferably between 1 and 5 μm is glass ceramic. Mixed intensively with powder. The coarser the leucite, the lower the final glass ceramic and strength will be. In addition, with the use of smaller leucite particles, little stress is generated in the final glass. When using leucite particles in the range of 1 μm to 5 μm, preferably in the range of 1 μm to 3 μm, the ceramic or porcelain can indeed be baked indefinitely without cracking.
[0032]
This glass-ceramic powder, for example, melts a suitable lithium silicate glass at a temperature between, for example, 1100 ° C. and 1700 ° C., without any single-color particles optionally used, and then the melt in water. It is obtained by pouring, thereby forming microparticles, and then grinding the glass microparticles to the desired particle size. The degree of pulverization of the glass microparticles is between 1 μm and 100 μm, preferably between 1 μm and 40 μm, preferably between 1 μm and 10 μm, and preferably the degree of pulverization is the degree of pulverization of leucite. Corresponding to Mixing is done in a weight ratio from 70/30 to 10/90 (leucite / lithium silicate glass), while intensive mixing can be done by grinding or otherwise. Single color particles and other desired additives are similarly added to the powder mixture thus prepared. The powder is then appropriately compressed to form pellets of a predetermined size. The glass-ceramic pellets are then subjected to one or more heat treatments in order to achieve sintering in a vacuum, usually at temperatures between 400 ° C. and 1100 ° C., in any case at temperatures at which the leucite particles do not dissolve. It is. The condensed pellets thus obtained are to be used as dental material.
[0033]
Finally, the invention also relates to a method for the production of a dental product, in which the sintered product obtained according to claim 5 is at a high temperature, but at a temperature below the melting point of synthetic leucite, preferably 700. Compressed to form a dental prosthesis at a temperature between 0 ° C. and 1200 ° C. and under pressure, preferably at a pressure of 2-10 bar. Such compression is preferably done mechanically.
[0034]
The dental prosthesis can later be baked with a baked porcelain, or ceramic, sintered ceramic, glass ceramic, glass, glaze and / or composite can be applied as a coating. The coating suitably has a sintering temperature between 650 ° C. and 950 ° C. and a lower linear expansion coefficient (thermal expansion coefficient) than the dental product to be coated. Preferably, the linear expansion coefficient of the coating does not deviate by more than ± 3.0 μm / m · K from the linear expansion coefficient of the dental product.
[0035]
The leucite-modified lithium silicate glass ceramic according to the present invention satisfies the expansion requirements of conventional porcelain baked ingots. The compressibility of the material is good. In order for the material to be compressible and baked, for example with Carrara (R) porcelain, the following requirements must be met.
[0036]
The compression temperature must be below 1130 ° C. to be suitable for use in a dental laboratory oven. The actual compression temperature will have to be below 1000 ° C. in order to reduce the reactivity of the embedded mass with the material.
[0037]
The coefficient of thermal expansion (C.T.E.) is preferably 15.0 ± 0.3 * 10 ^-6 ℃ ^-1 (Measured within a range of 25 to 500 ° C.). The material must be thermally stable and dimensionally stable during firing 5 times at a temperature above 850 ° C.
[0038]
Furthermore, the present invention relates to a method for producing a dental product, which is obtained by cutting a sintered product obtained from the above-mentioned method for producing a glass ceramic, and optionally baking it with porcelain, so that the dental prosthesis or baking is performed. Including producing a support structure for the porcelain to be made. Furthermore, the present invention relates to a method for producing a dental product, in which the glass ceramic according to the present invention is partially sintered, and subsequently the partially sintered glass ceramic is ground to a shape expanded by the sintering shrinkage rate. Thereby producing a support structure for the dental prosthesis or porcelain to be baked and then sintering the ground product to final density. In this embodiment, the glass ceramic is not completely sintered in the first step. The sintering process is interrupted at an appropriate time, i.e., when bulging occurs between the particles to be sintered. This is done, for example, by pre-sintering, preferably at a temperature of about 750 ° C. to 850 ° C. for several minutes (3 to 10 minutes, preferably 5 minutes). The final sintering is performed, for example, by preferably sintering at a temperature of about 900 ° C. to 1050 ° C. for several minutes (3 to 10 minutes, preferably 5 minutes).
[0039]
When pre-sintering is done, the density will be lower, so the volume of the pre-sintered product is greater than the expected volume of the prosthesis or support structure. The dental technician will take this into account by using a configuration tailored to the sintering shrinkage.
[0040]
In both methods described above, grinding is preferably performed utilizing a computer controlled cutting machine controlled by a data file generated by a computer aided design system. Such CAD / CAM systems are well known, and in particular, “The CICERO system for CAD / CAM fabrication of full ceramic” by Jef M. van der Zel et al. crowns "in The Journal of Prosthetic Dentistry, Vol. 85, no. 3 (March 2001), pp. 261-267).
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The method of manufacturing the dental product will be examined in more detail. However, the considered embodiments are not intended to limit the method.
[0042]
Before a patient can fit a crown, for example, a natural tooth must be cut to the root. A plaster model is made from the root. A wax layer with a thickness of about 0.7 mm is applied on the plaster model. A runner channel having a diameter of 2 to 3 mm and a length of 5 to 6 mm is provided at the top of the cap. After cap shaping, the cap is properly dried and taken from the plaster model. For experiments in the laboratory, a metal model can be used. Because it can be reused.
[0043]
The wax cap is attached to the muffle base. The cylinder to which the cap is attached eventually forms a compression channel. A paper cylinder having a reinforcing plastic ring is fixed on the muffle base. The whole is then filled with a conventional embedding mass, and during filling, the muffle base is placed on a vibrating plate to remove air bubbles from the embedding mass. After filling, the embedded mass is cured by placing it at room temperature for a specified time. After curing, the paper cylinder and muffle base are removed. What remains is a cylinder (muffle) of hardened embedded mass.
[0044]
The muffled wax cap is deposited at a high temperature. What is left behind in the muffle is a cavity having the shape of a wax cap.
[0045]
The muffle is ready immediately for the compression procedure. For that purpose, the muffle is removed hot from the combustion oven, after which ceramic compressed pellets according to the invention are laid in the compression channel. An aluminum oxide cylinder (plunger) is then quickly attached to the compression channel, and the cylinder fits precisely against the compression channel. The whole is then placed in a Cera Quick Press® oven. The oven undergoes a heat treatment to bring the muffle to the correct compression temperature. The muffle is then removed from the oven, placed under pressure, and under adjusted pressure, the cylinder is pressed against the muffle and maintained at this pressure for a specified time.
[0046]
Compression parameters such as temperature and pressure are important during compression. The temperature must be high enough to make the material sufficiently viscous to compress, but not so high that it will react with the embedded mass. The pressure and the duration of the pressure must be controlled so that a tiny hole remains behind in the cap.
[0047]
After the muffle is cooled, the cap can be removed. The penetration depth of the plunger is significant and some of this is removed using diamond. The embedded mass is later removed by sandblasting with 50 μm glass spheres at a pressure of 2 to 2.5 bar.
[0048]
After the cap is removed, it remains attached to the plunger through the runner channel. This runner channel is removed.
[0049]
On top of the cap, porcelain is then baked, thereby forming a crown. After each baking cycle, the fit can be checked by fitting a cap on the metal model. The cap must not deform after 5 baking cycles.
[0050]
The invention will be further described with reference to the following non-limiting examples.
In the examples, a feldspar-like lithium silicate glass frit composed of 13% by mass of feldspar, 33% by mass of lithium oxide, and 54% by mass of silicon oxide was formed. In addition to this composition, lithium silicate glass is formed and P ₂ O _Five Was added as a crystal nucleation agent. The weighed chemicals are mixed in a tilting mixer, placed in a mullite crucible and placed in an oven. The oven is heated to 1340 ° C. with a ramp of 1.3 ° C. per minute and then maintained at this temperature for 4 hours. During heating, all chemicals decompose into oxide forms. In order to remove the reaction product in the form of bubbles, the viscosity of the melt must be low enough and the temperature is therefore high enough. The oven is kept at 1340 ° C. for 4 hours to ensure that all chemicals decompose.
[0051]
After the oven cycle, the glass melt is poured into water (quenching). As a result of the temperature shock (1340 ° C. to 25 ° C.), the glass breaks up as fine particles. The fine particles are dried and ground into a powder (glass frit, particle size smaller than 106 μm). CTE is α (25 to 500 ° C.) = 9.86 * 10 ^-6 ℃ ^-1 And the strength is ± 200 MPa.
[0052]
Example 1 (comparative example)
High leucite glass frit (component 1 according to US Pat. No. 3,052,982) is mixed with the described lithium silicate in a weight ratio of 40:60. The inflation values are given in Table 1. The thermal expansion coefficient gradually decreases at each baking stage.
[0053]
Example 2
Three different methods were subsequently compared to each other for the production of synthetic leucite. The three methods are the same chemical composition (K) that is converted to tetragonal leucite after different heat treatments. ₂ CO _Three 28.8% by weight, Al ₂ O _Three 21.2 wt%, SiO ₂ (Cristobalite) 50% by weight). Only the method performed at 1550 ° C. produced a good product. The method performed at 1700 ° C. produced a glass phase that caused instability. The process at 1340 ° C gave insufficient conversion to leucite.
[0054]
The most important difference in heat treatment is the maximum temperature. These are 1700 ° C., 1550 ° C. and 1340 ° C. found in FIG. Leucite was generated according to the flowchart of FIG.
[0055]
For the sintered pellets, the bars were later sawed and ground for strength and expansion tests.
[0056]
Preparation of leucite at 1550 ° C
Leucite was not drawn into the crucible. This is because there is no discoloration seen outside the crucible. Examples are made with leucite prepared at 1550 ° C. The temperature cycle in which the maximum temperature is 1550 ° C. is the coefficient of thermal expansion α (25 to 500) ° C. = 14.30 * 10 ^-6 ℃ ^-1 (25-500 ° C.) and strength 131 MPa. These values are 15.00 ± 0.30 * 10 of the expansion requirement ^-6 ℃ ^-1 Although it is below ± 200 MPa of the target value of strength, further optimization is possible.
[0057]
The product obtained at 1550 ° C. was tested according to Example 1. The results are shown in Table 1.
[0058]
[Table 1]

[0059]
【The invention's effect】
By adding synthetic pure leucite in crystalline form to lithium silicate glass, it is possible to produce glass ceramics for the compression of structures with high and stable thermal expansion and low compression temperature, which results in the conventional in dentistry. It can be baked with the same ceramic mass as the conventional structure of the baked alloy and has a thermal expansion coefficient of 12 to 16 μm / m · K (measured in the range of 20 to 500 ° C.).
[0060]
Further, by cutting the sintered product obtained from the glass ceramic fabrication method and optionally baking with porcelain, thereby producing a support structure for the dental prosthesis or porcelain to be baked, Or for dental prosthesis or porcelain to be baked, by partially sintering the glass ceramic and subsequently grinding the partially sintered glass ceramic to a shape expanded by the sintering shrinkage Dental products using glass-ceramics can be manufactured by a method that involves manufacturing a support structure and then sintering to final density.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a temperature profile related to the generation of synthetic leucite.
FIG. 2 is a view showing a flowchart of manufacturing steps of lithium silicate glass and leucite powder.

Claims (9)

珪酸リチウムガラス ５０．０〜８０．０重量％と、
１〜１００μｍの平均粒径を有する結晶形態で微細粉末にされた合成リュウサイト ２０．０〜５０．０重量％と、
を含有することを特徴とする圧縮可能なガラスセラミック。And 50.0 to 80.0 wt% lithium silicate glass,
20.0 to 50.0 % by weight of synthetic leucite made into a fine powder in a crystalline form having an average particle size of 1 to 100 μm ,
A compressible glass ceramic characterized in that it contains Ｌｉ ₂ ＯのＳｉＯ ₂ に対する重量比が、４分の１と３分の２との間であることを特徴とする請求項１に記載のガラスセラミック。The glass ceramic according to claim 1, wherein the weight ratio of Li ₂ O to SiO ₂ is between one quarter and two thirds. 前記珪酸リチウムガラスが、０〜８．０重量％のＡｌ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｋ₂Ｏ、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ｆ、Ｎａ₂Ｏ、ＺｒＯ₂、ＢａＯおよび／またはＳｒＯをさらに含有することを特徴とする請求項１または２に記載のガラスセラミック。The lithium silicate glass is 0 to 8.0% by weight of Al ₂ O ₃ , MgO, La ₂ O ₃ , ZnO, K ₂ O, P ₂ O ₅ , B ₂ O ₃ , F, Na ₂ O, ZrO _2. The glass ceramic according to claim 1, further comprising BaO and / or SrO. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のガラスセラミックを製造する方法であって、５０．０〜８０．０重量部の珪酸リチウムガラス粉末と、２０．０〜５０．０重量部の合成リュウサイト粉末とが混合され、混合物が、焼結生成物が得られるまで、真空中で加熱されることを特徴とする方法。A method of manufacturing a glass ceramic according to any one of claims 1 to 3, a lithium silicate glass powder 50.0 to 80.0 parts by weight, the synthesis of 20.0 to 50.0 parts by weight A method comprising mixing leucite powder and heating the mixture in vacuo until a sintered product is obtained. 請求項４に従って得られた焼結生成物が、歯科用補綴物を形成するために、７００℃〜１２００℃の温度で、しかしながら合成リュウサイトの融点よりも低い温度で、かつ、２〜１０バールの圧力で、圧縮されることを特徴とする歯科修復物の製造方法。  The sintered product obtained according to claim 4 has a temperature of 700 ° C. to 1200 ° C., but below the melting point of synthetic leucite, and 2 to 10 bar to form a dental prosthesis. A method for producing a dental restoration, wherein the dental restoration is compressed at a pressure of 前記歯科用補綴物は、焼付陶材とともに焼かれること、またはコーティングとしてセラミック、焼結セラミック、ガラスセラミック、ガラスおよび釉薬が塗布されることを特徴とする請求項５に記載の方法。  6. The method according to claim 5, wherein the dental prosthesis is baked with a stoving porcelain or ceramic, sintered ceramic, glass ceramic, glass and glaze are applied as a coating. 請求項４に記載の方法から得られた焼結生成物を切削し、任意に陶材とともに焼くことを含むことを特徴とする歯科修復物の製造方法。  A method for producing a dental restoration comprising cutting the sintered product obtained from the method according to claim 4 and optionally baking it with porcelain. 請求項１または２に記載のガラスセラミックを部分的に焼結し、前記部分的に焼結されたガラスセラミックをその焼結収縮率だけ拡大された形に研削することによって歯科用補綴物または支持構造を製造し、前記研削された生成物を最終密度まで焼結することを含むことを特徴とする歯科修復物の製造方法。  A dental prosthesis or support by partially sintering the glass ceramic of claim 1 or 2 and grinding the partially sintered glass ceramic into a shape expanded by its sintering shrinkage. A method of manufacturing a dental restoration comprising manufacturing a structure and sintering the ground product to a final density. 前記研削が、コンピュータ支援設計システムによって生成されたデータファイルによって制御される、コンピュータ制御切削機械を利用して実行されることを特徴とする請求項７または８に記載の方法。  9. A method according to claim 7 or 8, wherein the grinding is performed utilizing a computer controlled cutting machine controlled by a data file generated by a computer aided design system.

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